백서의 척수손상에 대한 운동유발전위의 유용성

Abstract

[한글]지난 30여년간 척수손상 정도의 측정 및 예후 예측에 주로 사용되었던 체성감각유발전위는 주로 감각신경계를 통과하게 되고 예후와 밀접한 연관이 있는 운동신경계가 제외됨으로 인해 체성감각유발전위 검사 자체의 유용성에 대한 많은 논란이 있었고 실제로 예후와 부합되지 않았다는 보고도 많이 있는 실정이다. 그러므로 현재는 운동신경계를 객관적으로 평가할 수 있는 운동유발전위가 체성감각유발전위 보다 척수손상 후 손상의 정도 및

예후를 추정하는데 훨씬 더 가치가있는 검사로 여겨지고 있다. 척수를 연구함에 있어서 척수 전도기능의 신경 생리학적 측정은 매우 중요한데 본 연구는 정상백서에서의 자극강도, 자극시간, 자극빈도, 자극전극의 변화 띤 운동피질의 제거에 따른 운동유발전위의 변화를 측정한 후 경수부를 손상시켜 손상정도와 운동유발전위의 변화에 대한 것을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 정상 백서에서의 운동유발전위의 양상은 자극강도에 따라 낮은 강도에서 긴 잠복기의 파가 먼저 나타나기 시작하여 높은 강도에서 짧은 잠복기의 파가 나옴으로써 2가지의 역치를 가진 파로 이루어져 있음을 알 수 있었다.

2. 자극시간에 따른 운동유발전위의 변화는 10mA 자극강도에서 각각 50μsec, 100μsec,200μsec, 500μsec 사이의 자극시간을 주었을 때 자극시간이 길수록 잠복기가 짧아졌고 파들의 진폭이 크게 나왔으며 파들이 서로 합쳐지는 merge 현상을 보였다.

3. 0.3 Hz, 2.7 Hz, 8.7 Hz의 자극빈도로 자극하여 요수 배면에서 기록시 자극빈도에 따른 운동유발전위의 변화는 없었다.

4. 자극전극에 따른 변화는 음극 자극시 모든 파가 다 나오는 반면 양극 자극시에는 역치가 낮은 긴 잠복기의 파들만 나왔다.

5. 운동피질의 제거 전과 후의 운동유발전위의 변화를 비교하여 보았는데 운동피질의 제거는 운동유발전위에 영향을 끼치지 않았다.

6. 백서의 경수부위를 25gm·cm, 50gm·cm, 75gm·cm의 무게로 손상시 그 병리소견상의 손상정도와 운동유발전위 변화와의 관계를 보면 다음과 같다.

가. 25gm·cm 손상시에는 병리 소견상 거의 정상 소견을 보이거나 약간의 부종이 있는 소견을 보였으며 운동유발전위는 손상직후 약간의 진폭의 감소를 보이다가 점차 회복되는 양상을 보였다.

나. 50gm·cm 손상시에는 출혈의 소견을 보였으며 25gm · cm 손상시 보다 심한 부종의 소견을 보였다. 운동유발전위는 손상직후 급격한 진폭의 감소 및 잠복기의 증가를 보였으며 점차 회복되는 양상을 보였으나 정상으로 회복되지는 못하였다.

다. 75gm·cm 손상시에는 현저한 조직의 파괴와 출혈이 관찰되었다. 운동유발전위는 손상직후 소실되어 회복되지 않았다.

이상의 결과로 미루어보아 손상전의 운동유발전위는 긴 잠복기를 가지면서 역치가 낮은 파와 짧은 잠복기를 가지면서 역치가 높은 파 2가지로 구성되어 있었고 운동피질의 제거가 운동유발전위에 영향을 끼치지 않은 것으로 보아 운동유발전위는 운동피질이 아닌 그

이하부위, 즉 뇌간에 위치한 망상체 등에서 발생한다는 사실을 알 수 있었다. 경수부 손상후 그 병리 소견상의 손상정도와 운동유발전위 변화와의 관계에서는 급성 척수손상에 대한 연구이므로 출혈, 부종, 조직의 파괴 이외의 특기할 소견은 관찰할 수 없었으나 불완전 손상시 15분 이내에 운동유발전위가 회복되기 시작함을 관찰할 수 있었고 완전 손상시에는 회복되지 않았다.

운동유발전위는 중추 운동신경계를 객관적으로 검사할 수 있는 방법으로서 이 검사법이 임상적으로 널리 이용되면 척수손상 외에도 뇌졸중, 뇌성마비 등의 환자에서 운동신경계에 대한 객관적이고도 정확한 평가를 할 수 있게 될 것으로 사료된다.

[영문]Motor evoked potential(MEP) monitoring is a relatively new test for spinal cord motor function. The motor evoked potential has become a valuable component of neurophysiological monitoring. A better understanding of the characteristics of the normal MEP is needed before one can fully appreciate the effects of injury on MEPs, We describe characteristic patterns of spinal cord MBPs by recording Potentials at the spinal cord following transcranial (dura-to palate) brain stimulation in a rat model. In the rat, MEPs consist of the five major identifiable components, which

can be grouped into early latency and late latency potentials.

Transcortical stimulation was achieved using a Compact Four(Nicolet, Wl, U.S.A). Constant cur-rent square wave pulses were applied to the cortex for a duration of 50 to 500 μsec at an intensity of 2 to 10 mA. We studied the gradual development

of the MEP wave form using smaller increments of current strength. We confirmed in rats that long latency peaks appear first at low intensities while short latency peaks appear with higher intensities.

Conduction velocities of MEP peak(Nl peak) were calculated, and they range from 35 to 50 m/sec. Their velocities were consistent with values reported in the literature for extrapyramidal pathways. The stimulus frequency was 0.3 Hz to 8.7 Hz, however the MEPs were not affected by the stimulus frequency. MEPs were

amplified, filtered(1 Hz to 50 KHz) and averaged by an evoked potential system. After recording in 13 controls, we also studied the MEPs after motor cortex removal subsequently.

The animals were subjected to a impact to the dorsal surface of the spinal cord. The force was applied via a measured weight(5 gm) that was rounded at the surface, which impact on the cord after being dropped vertically through a calibrated tube at a height of 5cm, 10cm and 15cm individually. MEPs were obtained immediately, 15 min, 30 min, 45 min, and 60 min after injury. The pattern of MEPs were grately attenuated just after injury, and started showing partial improvement within 15 minutes. However, MEPs were not recovered when the weight of 75 gm · cm was used.

Finally, the animals were sacrified and the spinal cord were carefully removed. The cords were placed in 10% formalin, sectioned and stained for neurohistopathological verification of the lesion. Histopathlogically we could only observed edema, hemorrhage or tissue destruction.

In summary, the MEPs of the ra: consisted of five major identifiable components, which can be grouped into early latency and late latency. The pattern of MEPs were greatly attenuated just after injury, and started showing partial improvement when

the weight of 25 gm · cm and 50 gm · cm were used, however MEPs were not recovered when the weight of 75 gm · cm was used.